Die Meisterprüfung im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk: Lehr- und Hilfsbuch für die Vorbereitung zur Meisterprüfung. Handbuch für die Mitglieder der Meister-Prüfungskommission [4. Aufl., Reprint 2021] 9783112461280, 9783112461273

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Die Meisterprüfung im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk Lehr- und Hilfsbuch für die Vorbereitung zur Meisterprüfung Handbuch für die Mitglieder der Meister-Prüfungskommission von

Fritz Raskop Sachverständiger für Elektromaschinenbau, speziell für Instandsetzungen an elektr. Maschinen

4. Auflage

©

B e r l i n W 35 Te c h n i s c h e r V e r I a g 1 949

HerbertCram

Vorwort zur ersten Auflage Trotzdem das Deutsche Elektro - Maschinenbauer - Handwerk in seinem Ursprung bis auf den Geburtstag der ersten elektrischen Maschine zurückreicht, hat es rein äußerlich betrachtet noch nicht die Bedeutung erlangt, deren es unter sachlicher Einschätzung seiner geschichtlichen Aufgabe würdig wäre. In der Entstehung und Entwicklung hat das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk mit dem Uhrmacherhandwerk insofern denselben Schicksalsweg, als in beiden Fällen die eigentliche Herstellung sehr bald den Händen des Handwerkers entglitt und nur die Instandsetzung als Arbeitsfeld übrigblieb. Diese entwicklungsmäßig bedingte Erscheinung darf aber nicht zu dem irrtümlichen Rückschluß führen, daß die vergleichsweise erwähnten Handwerke hierdurch an Bedeutung verloren hätten. Ebensowenig wie heute der Uhrmacher-Handwerker entbehrlich, ist eine Elektrizitätswirtschaft ohne Elektro-Maschinenbauer-Handwerker denkbar, und ein Blick in die Zukunft gibt den ElektroMaschinenbauern die Gewißheit, daß das Handwerk auf unabsehbare Zeiten von Bestand sein wird. Im Vergleich mit den historischen Handwerken ist das ElektroMaschinenbauer-Handwerk noch als „jung" zu bezeichnen, denn es blieb dem Verfasser als Gründer und Leiter einer Reichs-Berufsgemeinschaft vorbehalten, durch eine von ihm im Jahre 1926 verfaßte Denkschrift den Minister für Handel und Gewerbe zu veranlassen, die Selbständigkeit des Elektro - Maschinenbauer - Handwerks (Erlaß vom 3. Januar 1927 J.-Nr. IV 18 647) und die Berufsbezeichnung auszusprechen, Erst nach diesem geschichtlichen Ereignis war für die planmäßige Gestaltung und Entwicklung des Elektro - Maschinenbauer - Handwerkes der Boden gegeben.

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Es kann daher nicht verwundern, daß es bis zur Zeit nur eine relativ geringe Zahl geprüfter Elektro-Maschinenbauermeister gibt. Verfasser hat sich in Wort und Schrift bemüht, die entwicklungsmäßig bedingten Schwierigkeiten, die den Prüflingen bisher entgegentraten, bestmöglichst zu überbrücken und die Voraussetzungen für die Ablegung der Meisterprüfungen zu schaffen. Erfreulicherweise hatten diese Bemühungen sichtbaren Erfolg, nachdem der obengenannte ministerielle Erlaß Wirksamkeit erlangt hatte und Verfasser die von ihm ausgearbeitete Meisterprüfungsordnung für das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk dem Deutschen Handwerks- und Gewerbekammertag mit der Bitte um Einführung zur Verfügung stellen durfte. Da der Meistertitel im Rahmen der Neuordnung des Deutschen Handwerkes eine erhöhte Bedeutung 0 ) erlangt hat, sowst zu erwarten, daß künftighin im weitaus größeren Umfang von der Möglichkeit zur Ablegung der Elektro-Maschinenbauer-Meisterprüfung Gebrauch gemacht wird. Aus diesem Grunde hielt Verfasser es für zweckdienlich, die vorliegende Broschüre zu schreiben. Sie soll in Anlehnuiig an die bereits vorhandene Fachliteratur dem Prüfling als Wegweiser dienen und hierdurch an der weiteren Entwicklung des Elektro-Maschinenbauer-Handwerkes bescheidenen Anteil nehmen. D ü s s e l d o r f , im September 1934. Der Verfasser *) Es ist die Schaffung eines Berufsausbildungsgesetzes vorgesehen, welches jeden Handwerker zur Ablegung einer Fachprüfung verpflichtet, bevor er u. a. ein Geschäft eröffnen darf.

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Vorwort zur zweiten Auflage Wie bereits im Vorwort zur ersten Auflage angezeigt, ist inzwischen durch die 3. Handwerkerverordnung der sogenannte Große Befähigungsnachweis für das gesamte deutsche Handwerk eingeführt worden. Nur derjenige, welcher die Meisterprüfung abgelegt hat, darf künftighin einen Handwerksbetrieb eröffnen und unterhalten. Im Zusammenhang hiermit hat der Deutsche Handwerks- und Gewerbekammertag für jedes Handwerk „Fachliche Vorschriften für die Meisterprüfungen"®) herausgegeben, die gemäß Erlaß des Reichsund Preußischen Wirtschaftsministers V 4152/36 vom 25. 2. 1936 bei der Ablegung der Prüfungen als Richtlinien zunächst soweit Anwendung finden sollen, als durch sie der Prüfungsstoff festgelegt ist. Der Reichs- und Preußische Wirtschaftsminister weist in diesem Erlaß u. a. darauf hin, daß nicht schon im Versagen einer Grundforderung allein die Meisterprüfung als nicht bestanden angesehen werden solle. Das Nichtbestehen einer Meisterprüfung dürfte nach dem Wortlaut des Erlasses erst dann anzunehmen sein, wenn sich neben dem Versagen in einer Grundforderung auch schlechte Kenntnisse in anderen Grundforderungen und Prüfungsfächern ergeben. Der Erlaß stellt weiter fest, daß die zur Zeit geltenden Prüfungsordnungen mit der Maßgabe Anwendung finden sollen, daß die fachlichen Vorschriften lediglich als Richtlinien im Rahmen der noch geltenden Prüfungsordnung zu stellenden Prüfungsforderungen zu betrachten sind. Die „Fachlichen Vorschriften" für die Meisterprüfung im ElektroMaschinenbauer - Handwerk sind durch Erlaß des Reichs- und Preußischen Wirtschaftsministers V 23 233 vom 20. 11. 1936 zur vorläufigen Anwendung genehmigt. Hierbei ist auf den vorhergehenden Erlaß vom 25. 2. 1936 Bezug genommen. Da der gesamte, in der Meisterprüfungsordnung für das ElektroMaschinenbauer-Handwerk enthaltene Prüfungsstoff bereits in der ") Herausgegeben vom Deutschen Handwerks- und Gewerbekammertag.

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ersten Auflage der vorliegenden Broschüre erfaßt und behandelt ist, so waren nur geringfügige Ergänzungen erforderlich, um die 2. Auflage dem derzeitigen Stande der Entwicklung in der Neuordnung des Handwerkes anzupassen. Die erste Auflage der vorliegenden Broschüre hat sich in den Händen der Meisterprüflinge und der Mitglieder der MeisterPrüfungskommissionen als ein wertvolles Rüstzeug erwiesen. Sie hat nennenswert dazu beigetragen, daß die an Zahl erheblich gestiegenen Prüfungen reibungslos und erfolgreich zum Wohle und zum Segen des gesamten Eiektro-Maschinenbauer-Handwerkes abgewickelt werden konnten. L e i p z i g , im Juni 1940

D er V

erfasset

Vorwort zur dritten Auflage Die steigende Nachfrage nach der vorliegenden Broschüre führte schon nach kurzer Zeit zur Herstellung der dritten Auflage. Es ist dies ein erfreulicher Beweis dafür, daß der Inhalt den Belangen der Prüflinge und den Wünschen der Meister - Prüfungskommissionen entspricht. Der Text der 2. Auflage konnte unverändert in die 3. Auflage übernommen werden. Inzwischen sind die in dem Schrifttumsnachweis auf Seite 55 erwähnten Fachbücher des Verfassers in Neuauflagen erschienen, und zwar: Der Katechismus für die Ankerwickelei in 9. Auflage, Das Berechnungsbuch des Elektro-Maschinenbauers in 6. Auflage, Die Instandsetzungen an elektrischen Maschinen und Transformatoren (neuer Obertitel: Das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk) in 6. Auflage. Gelegentlich der Neuauflagen wurde der Fachtext dieser Bücher verbessert, ergänzt und wesentlich erweitert. Bei der schnellen Aufeinanderfolge der Auflagen ist es leider nicht möglich, die Seitenzahlen in dem Schrifttumsnachweis mit einer bestimmten Auflage zeitlich unbegrenzt in Übereinstimmung zu bringen. L e i p z i g , im Februar 1943

Der

Verfasser

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ersten Auflage der vorliegenden Broschüre erfaßt und behandelt ist, so waren nur geringfügige Ergänzungen erforderlich, um die 2. Auflage dem derzeitigen Stande der Entwicklung in der Neuordnung des Handwerkes anzupassen. Die erste Auflage der vorliegenden Broschüre hat sich in den Händen der Meisterprüflinge und der Mitglieder der MeisterPrüfungskommissionen als ein wertvolles Rüstzeug erwiesen. Sie hat nennenswert dazu beigetragen, daß die an Zahl erheblich gestiegenen Prüfungen reibungslos und erfolgreich zum Wohle und zum Segen des gesamten Eiektro-Maschinenbauer-Handwerkes abgewickelt werden konnten. L e i p z i g , im Juni 1940

D er V

erfasset

Vorwort zur dritten Auflage Die steigende Nachfrage nach der vorliegenden Broschüre führte schon nach kurzer Zeit zur Herstellung der dritten Auflage. Es ist dies ein erfreulicher Beweis dafür, daß der Inhalt den Belangen der Prüflinge und den Wünschen der Meister - Prüfungskommissionen entspricht. Der Text der 2. Auflage konnte unverändert in die 3. Auflage übernommen werden. Inzwischen sind die in dem Schrifttumsnachweis auf Seite 55 erwähnten Fachbücher des Verfassers in Neuauflagen erschienen, und zwar: Der Katechismus für die Ankerwickelei in 9. Auflage, Das Berechnungsbuch des Elektro-Maschinenbauers in 6. Auflage, Die Instandsetzungen an elektrischen Maschinen und Transformatoren (neuer Obertitel: Das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk) in 6. Auflage. Gelegentlich der Neuauflagen wurde der Fachtext dieser Bücher verbessert, ergänzt und wesentlich erweitert. Bei der schnellen Aufeinanderfolge der Auflagen ist es leider nicht möglich, die Seitenzahlen in dem Schrifttumsnachweis mit einer bestimmten Auflage zeitlich unbegrenzt in Übereinstimmung zu bringen. L e i p z i g , im Februar 1943

Der

Verfasser

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Vorwort zur vierten Auflage Im Rahmen des Wiederaufbaues der deutschen Wirtschaft fällt dem Elektro-Maschinenbauer-Handwerk u. a. auch die Aufgabe zu, die Voraussetzungen für die Sicherstellung des handwerklichen Nachwuchses und somit auch die Voraussetzungen für den Fortbestand des Handwerkes auf weitere Sicht zu schaffen. Im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk mangelt es z. Zt. nicht nur an wirklich leistungsfähigen Fachkräften, sondern noch vielmehr an tüchtigen Werkstattmeistern und Fachlehrkräften, in deren Hände vertrauensvoll die Heranbildung des handwerklichen Nachwuchses gelegt werden kann. Hier liegt wohl eine der wichtigsten Aufgaben überhaupt, die dem Elektro-Maschinenbauer-Handwerk in seiner Gesamtheit z. Zt. als vordringlich gestellt sind und von deren glücklichen Lösung der aussichtsreiche Einsatz des gesamten Handwerkes abhängig ist. Aus dieser, durch die Kriegsereignisse entstandenen Situation erlangt die vorliegende Broschüre eine erhöhte Bedeutung und die Notwendigkeit der Herausgabe der 4. Auflage rechtfertigt die Annahme, daß der in der Broschüre dargebotene Inhalt dieser Bedeutung entspricht. (13b) F r i e s e n r i e d ü. Kaufbeuren, im August 1948

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DerVerfasser

Inhaltsverzeichnis Seite

Vorwort

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Allgemeines

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I. Abschnitt U b e r s i c h t ü b e r das P r ü f u n g s g e b i e t Wahl und Anfertigung des Meisterstückes Grundforderungen Mindestforderungen Was gehört zum Meisterstück Arbeitsproben Theoretische Prüfung Meßkunde Werkstoffkunde Wirkungsweise, Aufbau und Verwendung elektrischer Maschinen Fadifragen Geschäfts-, Budi- und Rechnungsführung VDE-Vorschriften Ergebnis der Prüfung

.

12 12 12 13 14 15 15 16 16 17 17 18 18 18

II. Abschnitt Die V o r b e r e i t u n g zur M e i s t e r p r ü f u n g Meßkunde Fachfragen Kostenaufstellung Budi- und Rechnungsführung Welche Leistungen werden von einem Elektro-Masdiinenbauer-Meisterprüfling verlangt •Meisterstück Theoretische Prüfung

19 19 20 20 21

Prüfungsaufgaben-Beispiel Meisterstück Schriftliche Fachprüfung Lösung der schriftlichen Prüfungsaufgaben-Beispiele Mündliche Prüfungsaufgaben-Beispiele Elektromaschinenbau Meßkunde Lösung der mündlichen Prüfungsaufgaben-Beispiele Elektromaschinenbau Meßkunde

23 23 23 26 30 30 31 31 31 32

22 22 22

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III. Abschnitt

Seite

Schulungsaufgabeii Mündliche Fachpiüfung Elektrotechnik und Elektromaschinenbau Geschäftliches ! Gewerbewesen Geschichtliches Schriftliche Fachprüfung . Kalkulation Ermittlung der Geschäftsunkosten Die Gestehungskosten Unternehmergewinn Vordiudc eines Kalkulationszettels

33 33 33 36 37 37 38 45 45 46 47 48

IV. Abschnitt Meisterprüfungsordnung Lauer-Handwerk

für das E 1 e k t r o - M a s c h i n e n 50

V. Abschnitt I, i t e r a t u r a n g a b e n aufgaben

und

Hinweise

für

die

Schulungs55

VI. Abschnitt Auszug aus den g e w e r b e g e s e t z l i c h e n B e s t i m m u n g e n Wer darf Lehrlinge anleiten Die Erlangung des Meistertitels Zulassung zur Meisterprüfung Prüfungskommission Das Gesellenzeugnis Ausnahmen Die Anmeldung zur Meisterprüfung M u s t e r e i n e s G e s u c h e s um Z u l a s s u n g zur Meisterprüfung G e s u c h um B e f r e i u n g von der B e i b r i n g u n g e i n e s G e sellenzeugnisses

60 60 61 61 62 62 62 62 63 64

Spezial-Rechenschieber für U M W I C K L U N G E N an Gleich-, Dreh- und Wechselstrommotoren von und auf 110, 120, 190, 220, 380, 440, 500, 660 Voll Die Wickeldaten (Leiterzahl und Durchmesser) sind ohne jegliche Rechenarbeit direkt ablesbar. Verlangen Sie Beschreibung von F . RASKOP (13b) Friesenried, ü. Kaufbeuren.

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Allgemeines Die Bedeutung des Elektro - Maschinenbauer - Handwerkes im Rahmeii des gesamten „Elektro-Handwerkes" wird treffend durch die Tatsache gekennzeichnet, daß die gigantische Entwicklung der gesamten Elektrizitätswirtschaft von der handwerksmäßigen Herstellung der ersten elektrischen Maschine ihren Ausgang nahm. Die elektrische Maschine ist und bleibt das Primäre in der Starkstromtechnik und deshalb gebührt allen denjenigen, die sich unmittelbar beruflich mit elektrischen Maschinen befassen, der richtige Platz in den Reihen der Handwerker, di6 heute zusammen das „Elektro-Handwerk" darstellen. Durch das Entwicklungstempo verflossener Jahrzehnte bedingt, wurde der Elektro-Maschinenbauer-Handwerker sehr schnell von der Herstellung elektrischer Maschinen abgedrängt. Sein ursprüngliches Arbeitsfeld mußte .er der Industrie überlassen und sich entwicklungsmäßig auf das Gebiet der Instandsetzung und Neuwicklung elektrischer Maschinen begeben. Aus dieser Situation entstanden zwei Typen von Elektro-Maschinenbauern, die sich grundsätzlich voneinander unterscheiden, und zwar darin, daß der eine Typ, der in Elektromaschinenfabriken auf Serienherstellung angelernte Teilarbeiter (Anker-, Transformatoren- und Spulenwickler bzw. Wicklerinnen) gemäß Entscheidung des Ministers für Handel und Gewerbe vom 30. November 1925 J.-Nr. IV 15 365 nicht zu den Handwerkern zählt. Den eigentlichen Handwerkertyp im Elektromaschinenbau, der vielfach irrtümlich mit „Ankerwickler" bezeichnet wird, findet man in den Instandsetzungswerkstätten elektrischer Maschinen, d. h. in solchen Unternehmen, die sich ausschließlich oder überwiegend mit der Wiederherstellung schadhaft gewordener elektrischer Maschinen und Transformatoren handwerksmäßig befassen. Da in diesen Instandsetzungswerkstätten elektrischer Maschinen aller Stromarten, Gattungen und Größen neugewickelt bzw. wiederhergestellt werden müssen, so ergibt sich hieraus für den Elektro-

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maschinenbaue.r die Notwendigkeit einer planmäßigen und vielseitigen Ausbildung. Richtunggebend muß hierbei die bekannte Tatsache sein, daß die Wicklungsschäden an elektrischen Maschinen vielfach als sekundäre Erscheinung auftreten, die primäre Ursache indessen auf mechanische Schäden zurückzuführen ist. Demgemäß muß auch die Ausbildung des Elektro-Maschinenbauer-Handwerkers sich sowohl auf die Wiederherstellung des elektrischen als auch des mechanischen Teiles der Maschine erstrecken. Der fach- und sachgemäße Auf- und Abbau einer elektrischen Maschine, die Herstellung und Handhabung der hierzu notwendigen Hilfsmittel, sowie die Beseitigung mechanischer Schäden aller Art fallen in das Gebiet des Maschinenbaues (Dreherei, Schlosserei, Schmiede usw.). Diese Arbeiten stehen mit den Berufsaufgaben des Elektro-Maschinenbauers in solch engem Zusammenhang, daß eine Scheidung nicht denkbar ist. Die Zahl der elektromotorischen Antriebe in Industrie, Handwerk, Gewerbe, Landwirtschaft und Haushalt steigt von Jahr zu Jahr. Die Aufrechterhaltung aller dieser elektrischen Antriebe ist Sache des Elektro-Maschinenbauer-Handwerkers, da erfahrungsgemäß ca 95 °/o aller Schäden an elektrischen Maschinen aus Gründen der Sachlichkeit von ortsansässigen Handwerkern und nur ca. 5 % der Schadensfälle von den Ursprungsfirmen behoben werden. Soll die Betriebssicherheit der elektromotorischen Antriebe nicht in Frage gestellt werden, so ist es erforderlich, daß für die Heranbildung eines handwerklichen Nachwuchses Sorge getragen wird, der den stetig ansteigenden Anforderungen in jeder Beziehung gewachsen ist. In klarer Erkenntnis dieser Notwendigkeit hat der Minister für Handel und Gewerbe in seinem Erlaß vom 3. Januar 1927 J.-Nr. IV 17 647 verfügt, daß'die Meister- und Gesellenprüfungen im ElektroMaschinenbauer-Handwerk nach einer verschärften, dem neuesten Stand der Entwicklung entsprechenden Prüfungsordnung zu erfolgen habe. Dieser Erlaß stellt in Ubereinstimmung mit den Spitzenvertretungen des Deutschen Handwerkes ausdrücklich fest, daß das gesamte Gebiet der handwerksmäßig betriebenen elektrotechnischen

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Gewerbe bei der immer stärker hervortretenden Spezialisierung der früher üblichen Gesamtprüfung im elektrotechnischen Handwerk nicht mehr erfaßt werden könne. Die gewerbegesetzliche Grundlage für die Meister- und Gesellenprüfungen im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk ist somit in dem erwähnten ministeriellen Erlaß verankert. Hiervon ausgehend, ergibt sich zweifelsfrei die bewußte Trennung des Elektro-Installateur- und Elektro-Mechaniker-Handwerkes von dem Elektro-Maschinenbauer-Handwerk, die in ihrer Gesamtheit das „Elektro-Handwerk" darstellen. Indessen dürfte es erforderlich sein, darauf hinzuweisen, daß die im Rahmen einer Elektro-Maschinenbauer-Meisterprüfung gestellten Aufgaben die Grenze des handwerklichen Könnens nicht überschreiten dürfen. Das Schwergewicht bei der Meisterprüfung sollte mehr auf die handwerklichen Belange des selbständigen Elektro-Maschin,enbauers, als auf die Kenntnis von Berechnungsmethoden und Formeln gelegt werden, die als Rüstzeug für den Berechnungsingenieur, nicht aber für den Handwerksmeister bestimmt sind. Von diesem Gesichtspunkt aus und unter Zugrundelegung der vom Deutschen Handwerkskammer- und Gewerbetag eingeführten Meisterprüfungsordnung für das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk wurde die vorliegende Broschüre verfaßt. Sie soll keine Patentlösung für alle Fälle darstellen, sondern als Richtlinie für diejenigen gelten, welche entweder als Mitglied der Meisterprüfungs-Kommission die einschlägigen schriftlichen und mündlichen Fragen zu stellen oder als Prüfling zu beantworten haben. Bei Zusammenstellung der Prüfungsaufgaben wurde aus der Praxis des selbständigen ElektroMäschinenbauer-Meisters geschöpft und von dem Grundsatz ausgegangen, daß der Elektro-Maschinenbauer-Meister nicht berufen ist, den Elektro-Installateur-Meister, noch den Maschinen-BerechnungsIngenieur zu ersetzen, ebensowenig wie es umgekehrt der Fall sein kann und darf.

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Obersicht über das Prüfungsgebiet 1. Wahl und Anfertigung

des

Meisterstückes

Die Wahl des Meisterstückes soll in der Regel so getroffen werden, daß mit der Herstellung kein erheblicher Zeit- und Kostenaufwand für den Prüfling verbunden ist und der Gegenstand praktische Verwendung finden kann. Vorschläge hinsichtlich der Wahl des Meisterstückes und der Werkstätte, in welcher dasselbe hergestellt werden soll, können vom Prüfling gleichzeitig mit der Anmeldung der Prüfungskommission Unterbreitet werden. Durch die Herstellung des Meisterstückes sowie einer hierauf Bezug nehmenden zeichnerischen Arbeit und im Regelfall auch einer Kostenaufstellung hierzu soll der Prüfling den Beweis erbringen, daß er die Befähigung zur selbständigen Ausführung der alltäglichen Arbeiten seines Handwerkes besitzt. a) G r u n d f o r d e r u n g e n Für das Elektro-Maschinenbauer-Handwerk sind in den „Fachlichen Vorschriften für die Meisterprüfung im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk"®) folgende Grundforderungen vorgesehen: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Anreißen und Messen, Feilen, Biegen, Richten, Nieten, Verschrauben, Schmieden, Gewindeschneiden, Bohren, Drehen, Schweißen, Werkzeuginstandsetzen, Löten, Wickeln (Anker-, Ständer-Wickeln), Imorägnieren von Wicklungen, Fehlerbestimmen,

*) Zu beziehen durch den Verlag: Handwerker-Verlagshaus, Berlin SW 68.

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14. Kenntnis der VDE-Vorschriften REM und RET, 15. Handwerker-Buchführung, 16. Selbstkostenberechnung, 17. Arbeitsschutz, Unfallverhütung. Die Grundforderungen sind Arbeitsverfahren und Handfertigkeiten, deren Beherrschung tür die selbständige Ausübung des ElektroMaschinenbauer-Handwerkes unerläßlich ist. b) M i n d e s t f o r d e r u n g e n In den einzelnen Grundforderungen sind sogenannte Mindestforderungen zu erfüllen, die in den „Fachlichen Vorschriften" Seiten 8 bis 13 im einzelnen angegeben sind. Diese Mindestforderungen sind leistungsmäßig so bemessen, daß dieselben nach einer vorangegangenen, ordnungsmäßigen Lehrzeit im Elektro-Maschmenbauer-Handwerk ohne weiteres eriüllt werden können. Es handelt sich um die Ableistung von praktischen Arbeiten, die täglich in den Instandsetzungswerkstätten elektrischer Maschinen anfallen und demnach jedem Meisterprüfling geläufig sein müssen. Da das Elektio-Maschinenbauer-Handwerk im Grunde genommen eine Verschmelzung des Schlosser- und Dreherhandwerkes (allgemeiner Maschinenbau) mit der Starkstromtechnik darstellt, so muß im Regelfall die Wahl des Meisterstückes so getroffen werden, daß sowohl: a) Arbeiten aus dem allgemeinen Maschinenbau (Schlosser-, Dreher-, Schmiedearbeiten usw.), als auch b) Arbeiten aus dem Elektromaschinenbau anfallen. Jedoch ist nach der Meister-Prüfungsordnung das Schwergewicht auf den elektrotechnischen Teil der Arbeiten (Wickeln, Schalten und Löten an elektrischen Maschinen) zu legen. Demnach können als Meisterstücke beispielsweise in Betracht kommen: c) die Herstellung eines Anker-Prüfmagneten, d) die Herstellung eines Einphasen - Prüftransformators 220 bis 1500 Volt, ca. 0,3 kVA, 13

e) die Herstellung eines Drehstrom - Prüfungstransformators in Sternsparschaltung 110/220/380/500 Volt, ca. 5 bis 20 kVA, f) die Herstellung eines Drehtransformators aus einem DrehstromSchleifringanker-Motor (für Prüfzwecke), g) die Herstellung eines Einanker-Umformers, Gleichstrom-Drehstrom bzw. Drehstrom-Gleichstrom aus einem hierfür geeigneten Gleichstrommotor. Gegebenenfalls hierzu ein Additionsoder Zapftransformator für den Umformer Gleichstrom - Drehstrom, h) die vollständige Neuwicklung eines größeren Gleich- oder Drehstromläufers und die Anfertigung bzw. Neubelegung eines Kollektors oder die Herstellung eines Schleifringkörpers hierzu oder den Ersatz der Lager (mechanische Arbeiten gehören zum Meisterstück), i) die vollständige Neuwicklung eines Transformators und außerdem die Neulagerung eines Motors oder die Neubelegung eines Kollektors oder die Herstellung einer Läuferwelle oder einer Kugellager- bzw. Riemenscheiben-Abziehvorrichtung. c) W a s g e h ö r t z u m

Meisterstück

Zu c) Die Ermittlung der Daten für die Wicklung. Die Anfertigung einer Werkstattzeichnung. Die Kostenaufstellung. Eine Beschreibung über die Arbeitsweise und Verwendung des Prüfmagneten. Zu d) Die Ermittlung der Daten für die Wicklungen. Sonst wie vor. Zu e) Wie vor. Zu f) Wie vor. Zu g) Wie vor. Zu h) Die Errechnung der Lamellenmasse für die Neubelegung des Kollektors, Werkstattzeichnung der mechanischen Arbeiten und Kostenaufstellung für die Neuwicklung des gewählten Läufers.

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Zu i) Beschreibung und Wirkungsweise eines Transformators. Werktstattzeichnung der mechanischen Arbeit, Kostenaufstellung über die Neuwicklung des Transformators. Die Bestimmung des Meisterstückes erfolgt in der Regel durch den Vorsitzenden der Prüfungskommission im Einvernehmen mit der letzteren, und zwar unter Berücksichtigung des Ausbildungsganges des Prüflings. d) A r b e i t s p r o b e n Kann der Prüfling nicht den Nachweis bringen, daß den Grundforderungen und den hierfür gestellten Mindestforderungen schon in der Gesellenprüfung genügt wurde, so sind bei den Arbeitsproben die Grundiorderungen in vollem Umfange nachzuprüfen. Die Arbeitsproben bestehen in diesem Falle aus mindestens 5 Aufgaben. Durch 3 Aufgaben sind die Grundforderungen zu prüfen, die an dem Meisterstück nicht nachgewiesen werden. Ferner ist je eine Aufgabe aus dem Gebiete der Hart- oder Weichlötungen und der praktischen Arbeitsprobe an einem Werkstück aufzugeben. Die am Meisterstück nicht nachgewiesenen Grundforderungen können einzeln oder im Zusammenhang mit weiteren Grundforderungen als Arbeitsprobe an einem Werkstück aufgegeben werden. Beispiele solcher Arbeitsproben sind in den „Fachlichen Vorschriften für die Meisterprüfung im Elektro-Maschinenbauer-Handwerk" Seite 14 enthalten. Es handelt sich hier um praktische Arbeiten, wie sie täglich in den Instandsetzungswerkstätten elektrischer Maschinen anfallen und deren Beherrschung als eine selbstverständliche Voraussetzung angesehen werden muß. II. Theoretische

Prüfung

Die teils schriftliche, teils mündliche theoretische Prüfung erstreckt sich auf: a) Die Fachkenntnisse. b) Die Buch- und Rechnungsführung. c) Die gesetzlichen Vorschriften betr. Gewerbewesen. 15

Durch die theoretische Prüfung in den Fachkenntnissen soll der Prüfling insbesondere den Nachweis erbringen, daß er die Bezugsquellen der wichtigsten und in seinem Handwerk gebräuchlichsten Rohstoffe, die Bearbeitung und die üblichen Preise derselben kennt, die Grundgesetze der Elektrotechnik und die Anwendung derselben beherrscht, über den Aufbau und die Wirkungsweise aller Gattungen der elektrischen Maschinen und Meßinstrumente, sowie über die Regeln der Bewertung und Prüfung elektrischer Maschinen ausreichend unterrichtet ist. Die theoretische Fachprüfung beginnt in der Regel mit einer Besprechung des Meisterstückes sowie der dazu gehörenden Zeichnungen und der Kostenberechnung. Hieran schließt sich gewöhnlich die schriftliche Fachprüfung, die in der Lösung von etwa sechs einschlägigen Aufgaben besteht. Die mündliche Fachprüfung bildet gewöhnlich den Abschluß der Prüfung. Sie erstreckt sich im Regelfall auf: a) M e ß k u n d e (Aufbau und Wirkungsweise von Zähler, Volt-, Ampere-, Wattmeter, Meßbrücke usw.) b)

Werkstoffkunde

Metalle:

Stahl, Eisen, Kupfer, Nickel, Aluminium, Blei, Zinn, MetallLegierungen, Lagermetall. Isolierstoffe: Isolierlacke auf der Rohstoffgrundlage pflanzlicher öle. Naturharze, Asphalte (ausl. Rohstoffe). Isolierlacke auf künstlicher (synthetischer) Rohstoffgrundlage, Kunstharze (deutsche Rohstoffe). Isolierlack-Verdünnungsmittel. Isolier - Gewebestoffe aus Zellwolle, Kunstseide, Glasgespinst (deutsche Werkstoffe), Baumwolle, Asbest und Gemische hiervon (ausl. Werkstoffe). *) Siehe Raskop: Die Isolierlacke, deren Eigenschaften und Anwendung im Elektromaschinen- und Transformatorenbau. Technischer Verlag H. Cram, Berlin W 35, Woyrschstraße 13. *) Siehe „ E M A " : Die elektrische Maschine, Jahrgang 1939/40. Technischer Verlag H. Cram, Berlin W 35.

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Isolierstoffe aus Papier, Schichtstoffe, Preßspan. Isolierstoffe aus Glimmer (ausl. Rohstoff). Isolierstoffe aus Gummi, Buna. Keramische Isolierstoffe, Preßstoffe. Imprägniergeräte und Anlagen, Trockenöfen. Werkstoffe: Umsponnene, umklöppelte, umwickelte Dynamodrähte, hitzebeständige Dynamodrähte. Lackdrähte. Gewebebänder und Hohlschläuche aus Baumwolle, Zellwolle, Seide, Kunstseide, Glasgespinst und Gemischen hiervon. Gewebelose Bänder, Hohlschläuche usw. aus Kunststoffen (deutsche Werkstoffe). Zubehör: Kohle- und Metallbürsten, Bürstenhalter, Wälzlager. öle und Fette: Mineralöle, pflanzliche öle, Staufferfett, Vaselin. Betriebs- und Hilfsstoffe: Lötmittel für Weich- und Hartlötungen, Heiz- und Brennstoffe für Lötgeräte, Härtemittel, Kitte. c) W i r k u n g s w e i s e , A u f b a u u n d V e r w e n d u n g elektrischer Maschinen (Nebenschluß-, Hauptstrom-, Wendepol-, Doppelschlußmotoren, Blindstrom - Kompensatoren, Synchron - Generatoren, Umformer, Wechselstrom - Repulsionsmotoren, Drehstrom - Kollektormotoren, polumschaltbare Drehstrommotoren, Spar - Transformatoren, Drehtransformatoren, Gleichrichter, Doppel- und Mehrnutmotoren usw.) d) F a c h f r a g e n Leistung, Leistungsfaktor, Wirkungsgrad, Kurzschlußspannung bei Transformatoren, Kurzschlußstrom bei Drehstrommotoren, elektrische Maßeinheiten, Prüfspannungen, Amperewindungen, zulässige Erwärmung elektrischer Maschinen, Gleichstrom - Ankerwicklungen (Schleifen-, Reihen- und Reihenparallelwicklungen). Isolierstoffe, Imprägnierung von Wicklungen, Schaltarten bei Transformatoren, Parallelschalten von Transformatoren, Drehzahlerhöhung bei Gleichstrommotoren, Garantiezeit, Funkenbildung bei Kollektormaschinen usw.

2 Raskop, Meisterprüfung.

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e) G e s c h ä f t s - , B u c h - u n d

Rechnungsführung

Die teils mündliche, teils schriftliche Prüfung in der Buch- und Rechnungsführung füllt in der Regel den Vormittag des Prüfungstages aus. Dieselbe erstreckt sich auf die einfache HandwerkerBuchführung und allgemeine Grundsätze des Wechselrechtes. Im Zusammenhang hiermit stehen in der Regel mündliche Aufgaben über die gesetzlichen Vorschriften betr. Gewerbewesen, Gewerbeordnung, Versicherungsgesetze, Genossenschaftsrecht, Lehrlingsfragen, Erwerbslosenfürsorge, Steuerfragen, Handwerkskammer, Pflichtinnungen, Patentschutz usw. f)

VDE-Vorschriften4)

Der Meisterprüfling muß die einschlägigen Vorschriften des Verbandes Deutscher Elektrotechniker beherrschen, die im Rahmen der Regeln für Bewertung und Prüfung elektrischer Maschinen ((VDE, REM 0530/XII. 37 und Umstellvorschrift VDE 0530/U/I 40), Regel für Bewertung und Prüfung von Transformatoren (VDE, RET 0532/XII. 37), für die Instandsetzung und Neuwirkung elektrischer Maschinen und Transformatoren in Betracht kommen; z. B. REM § 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 50, 81, 82 83 und 84. III. Ergebnis

der

Prüfung

Nach Beendigung der Pxüfung, über deren Verlauf eine von sämtlichen Mitgliedern der Prüfungskommission zu unterschreibende Verhandlung aufgenommen wird, beschließt die Prüfungskommission, ob die Prüfung genügend, gut oder sehr gut, oder ob sie nicht bestanden ist. Ist die Prüfung nicht bestanden, so bestimmt die Prüfungskommission einen Zeitraum, vor dessen Ablauf sie nicht wiederholt werden darf. War das Meisterstück für genügend befunden, so kann der Prüfling von der Anfertigung eines neuen Meisterstückes entbunden werden. *) Kammer der Technik, Berlin NW 7.

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Das Ergebnis der Prüfung wird dem Prüfling am Schlüsse des Prüfungstennines durch den Vorsitzenden der Prüfungskommission unter gleichzeitiger Aushändigung des Meisterbriefes bekanntgegeben. Mehr als zweimal darf die Prüfung in der Regel nicht wiederholt werden.

Die Vorbereitung zur Meisterprüfung Durch die Ablegung der Meisterprüfung soll der Prüfling nicht nur den Nachweis darüber erbringen, daß er imstande ist, das Handwerk selbständig auszuüben. Darüber hinaus liegt dem Handwerksmeister auch noch die Ausübung eines wichtigen Lehr- und Erziehungsamtes — nämlich die Anleitung und Ausbildung des handwerklichen Nachwuchses ob. Der Elektro-Masdiinenbauer-Meister muß demnach auch in der Lage sein, elementare Fachfragen aus der allgemeinen Elektrotechnik, die im Rahmen der Lehrlingsausbildung an ihn herantreten können, eindeutig zu beantworten. Der Prüfling wird seine Vorbereitung demnach zweckmäßig mit der Auffrischung seiner Kenntnisse über die Begriffe und Grundgesetze der Elektrotechnik an Hand geeigneter Fachliteratur beginnen, damit er gegebenenfalls die Fragen: Was ist ein Volt? „ „ Ampere? „ „ „ „ Ohm? „ „ „ Watt? genau so prompt beantworten kann, wie bedeutend schwierigere Fachfragen, die ihm durch die Anwendung in der täglichen Praxis geläufiger sind. I. Meßkunde Der Meisterprüfling muß die verschiedenen Arten und Gattungen der elektrischen Meßinstrumente: a) Elektromagnetische bzw. Weicheiseninstrumente für Gleichund Wechselstrom (Volt- und Amperemeter), b) Drehspulinstrumente nur für Gleichstrom (Millivolt, Milliampere, Voltmeter, Amperemeter), 2*

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Das Ergebnis der Prüfung wird dem Prüfling am Schlüsse des Prüfungstennines durch den Vorsitzenden der Prüfungskommission unter gleichzeitiger Aushändigung des Meisterbriefes bekanntgegeben. Mehr als zweimal darf die Prüfung in der Regel nicht wiederholt werden.

Die Vorbereitung zur Meisterprüfung Durch die Ablegung der Meisterprüfung soll der Prüfling nicht nur den Nachweis darüber erbringen, daß er imstande ist, das Handwerk selbständig auszuüben. Darüber hinaus liegt dem Handwerksmeister auch noch die Ausübung eines wichtigen Lehr- und Erziehungsamtes — nämlich die Anleitung und Ausbildung des handwerklichen Nachwuchses ob. Der Elektro-Masdiinenbauer-Meister muß demnach auch in der Lage sein, elementare Fachfragen aus der allgemeinen Elektrotechnik, die im Rahmen der Lehrlingsausbildung an ihn herantreten können, eindeutig zu beantworten. Der Prüfling wird seine Vorbereitung demnach zweckmäßig mit der Auffrischung seiner Kenntnisse über die Begriffe und Grundgesetze der Elektrotechnik an Hand geeigneter Fachliteratur beginnen, damit er gegebenenfalls die Fragen: Was ist ein Volt? „ „ Ampere? „ „ „ „ Ohm? „ „ „ Watt? genau so prompt beantworten kann, wie bedeutend schwierigere Fachfragen, die ihm durch die Anwendung in der täglichen Praxis geläufiger sind. I. Meßkunde Der Meisterprüfling muß die verschiedenen Arten und Gattungen der elektrischen Meßinstrumente: a) Elektromagnetische bzw. Weicheiseninstrumente für Gleichund Wechselstrom (Volt- und Amperemeter), b) Drehspulinstrumente nur für Gleichstrom (Millivolt, Milliampere, Voltmeter, Amperemeter), 2*

19

c) Ferrodynamische Instrumente für Gleich- und Wechselstrom (Wattmeter), deren Zubehör (Strom-, Spannungswandler, Vorschaltwiderstände, Shunt), d) Meßbrücke (Ohmmeter, Zähler usw.), sowie deren Anwendung und Betriebsschaltung kennen. Insbesondere muß ihm die Zweiwattmetermethode (Wattmeter mit Wattmeterumschalter für Leistungsmessungen an Drehstrommotoren) geläufig sein. Über den Aufbau und die Anwendung der elektrischen Meßinstrumente geben die Kataloge und Preislisten der Instrumentenfabriken Auskunft. Überdies existiert über Meßinstrumente und Meßkunde eine sehr reichhaltige Literatur, durch deren Studium etwa fehlende Kenntnisse erworben werden können. II.

Fachfragen

Die in das eigentliche Fachgebiet des Elektromaschinenbauers fallenden Fragen sind fast restlos in den Werken s ) des Verfassers: 1. Die Instandsetzungen an elektrischen Maschinen und Transformatoren, 6. Auflage, 2. Der Katechismus für die Ankerwickelei, 9. Auflage, 3. Das Berechnungsbuch des Ankerwicklers, 6. Auflage, 4. Isolierlacke, 2. Auflage, ausführlich behandelt. Die Lösung der einschlägigen Fachfragen ist daher durch Studium der betreffenden Textabschnitte in Verbindung mit der gestellten Aufgabe für den Regelfall möglich. Aus diesem Grunde ist den mündlichen und schriftlichen Prüfungsfachfragen ein besonderer Literaturhinweis angefügt, der auf die oben genannten Werke des Verfassers Bezug nimmt und die Schulung des Prüflings wesentlich erleichtert. III.

Kostenaufstellung

Mit Recht wird im Rahmen der Meisterprüfung der Kostenaufstellung (Ermittlung der Geschäftsunkosten, Aufstellung eines Kostenvoranschlages an Hand der Faktoren: produktive Löhne, ") Zu beziehen durch den Technischen Verlag H. Cram, Woyrschstraße 13.

20

Berlin W

35,

Materialaufwand, Geschäftsunkostenzuschlag auf die produktiven Löhne, Unternehmergewinn) erhöhte Bedeutung beigemessen. Von der richtigen Preisstellung hängt letzten Endes die Existenzmöglichkeit des einzelnen und die wirtschaftliche Gesundung des gesamten Berufsstandes ab. Der Prüfling muß sich daher in der Kostenaufstellung ausreichend schulen und hierzu bieten die täglichen Fälle aus dem praktischen Berufsleben die beste Gelegenheit. IV. Buch- und

Rechnungsführung

Es erscheint zweckmäßig für den Prüfling, an einem örtlich stattfindenden Kursus über Buch- und Rechnungsführung teilzunehmen, wozu im Regelfall Gelegenheit gegeben ist. Anderntalls bietet auch die einschlägige Fachliteratur die Möglichkeit, sich durch Studium etwa fehlende Kenntnisse auf diesem Gebiete anzueignen. Jeder selbständige Handwerker soll einen Wechsel ausstellen können und über die Bedeutung desselben unterrichtet sein. Er muß auch in der Aufstellung der Eröffnungsbilanz und in der Führung der notwendigen Geschäftsbücher (Inventarbuch, Kassabuch, Tagebuch, Bestellbuch, Lohnbuch usw.) bewandert sein. Das eine ist so wichtig wie das andere, und deshalb ist es notwendig, daß die Vorbereitung zur Ablegung der Meisterprüfung alle einschlägigen Gebiete umfaßt. Im Vordergrund stehen hierbei natürlich die eigentlichen Fachfragen. Die beste Vorbereitung zur Meisterprüfung ist durch die Teilnahme an einem speziell auf die Belange der Elektro-Maschinenbauer zugeschnittenen Kursus gewährleistet. Indessen wird im Regelfall die Zahl der Teilnehmer nicht für eine örtliche Gemeinschaftsschulung ausreichen. In solchen Fällen ist eine Fernschulung am Platze, wenn die Möglichkeit des Besuches einer gewerblichen Fortbildungsschule nicht gegeben ist. Auf alle Fälle muß in der Vorbereitung Plan und System liegen. Diese Voraussetzungen werden, von wenigen Ausnahmen abgesehen, nur durch Teilnahme an einem Vorbereitungskursus geschaffen. 21

V. Welche Leistungen

werden von einem Elektro Meisterprüfling verlangt

Maschinenbauer-

Um dein Prüfling eine Übersicht über Art und Umfang einer Meisterprüfung, sowie über die an ihn gestellten Anforderungen zu geben, sei nachstehend das Beispiel einer Meisterprüfung wiedergegeben. a) M e i s t e r s t ü c k Nachdem das Gesuch um Zulassung zur Meisterprüfung von der Prüfungskommission der zuständigen Handwerkskammer genehmigt und der.Prüfling verständigt ist, beauftragt die Handwerkskammer bzw. der Vorsitzende der Prüfungskommission aus den Reihen der Beisitzer einen sogenannten Schaumeister mit der Überwachung, Abnahme und Beurteilung des Meisterstückes. Der Schaumeister (Mitglied der Prüfungskommission) setzt sich hierauf mit dem Prüfling in Verbindung. Er erklärt demselben, wo und unter welchen Bedingungen das Meisterstück herzustellen ist und setzt einen Termin zur Fertigstellung der Arbeiten fest. Nach erfolgter Abnahme des Meisterstückes durch den Schaumeister erstattet dieser Bericht an den Vorsitzenden der Prüfungskommission, der alsdann den Termin für die theoretische Prüfung ansetzt und den Prüfling hierzu schriftlich einladet. b) T h e o r e t i s c h e

Prüfung

Die theoretische Prüfung findet in der Regel in einem Lehr- und Versuchsraum für Elektrotechnik, der einer städtischen Gewerbeoder Industrieschule angegliedert ist, oder in einem geeigneten Raum bei der Handwerks- bzw. Gewerbekammer statt. Gegebenenfalls kann der fachliche Tei lder theoretischen Prüfung auch in eine am Platze befindliche, entsprechend eingerichtete Werkstatt verlegt werden. Entscheidungen hierüber trifft in der Regel die Handwerkskammer bezw. der Vorsitzende der Prüfungskommission nach vorherigem Einverständnis mit der Kammer. 22

Prüfungsaufgaben-Beispiel I.

Meisterstück

Es ist ein Ankerprüfmagnet zum Anschluß an Wechselstrom 220 Volt 50 Hertz, und zwar: 1. Das Blechpaket mit Haltekonstruktion, 2. die Wicklung, 3. eine Werkstattzeichnung hiervon, 4. eine Kostenaufstellung, 5. eine Beschreibung des Prüfmagneten und die Wirkungsweise desselben, 6. ein Nachweis über die Ermittlung der Wickeldaten herzustellen bzw. anzufertigen. II. Schriftliche Fachprüfung Es sind schriftlich folgende Aufgaben zu lösen: Aufgabe Nr. 1: Ein betriebstüchtiger Drehstrommotor 7,36 kW, 10 PS, 216/124 Volt, 1450 n (4polig), 26/52 Amp soll für 380 bis 220 Volt umgewickelt werden. Die vorgefundenen Daten sind folgende: Ständer: 48 Nuten, je Nute 20 Drählte, 2 Drähte parallel, Draht 2,1 mm 0 , je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung bei 216 Volt. Läufer: 36 Nuten, je Nute 7 Drähte, Draht 3,2 mm 0 , je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung. Kupfergewicht des Ständers = ca. 16 kg, ,, ,, Läufers = ca. 10 kg, Drahtquersclmitt im Ständer = ca. 3,46 qmm, ,, „ Läufer = ca. 8.04 „ Fragen. a) Welche Wickeldaten muß der Ständer erhalten (Leiterzahl je Nute, Drahtquerschnitt und Schaltung)? b) Welche Wickeldaten muß der Läufer erhalten? c) Welche Vollastströme treten in der Ständerwicklung bei 220 und 380 Volt Betriebsspannung auf? d) Welche Schleifringspannung tritt bei Stillstand des Läufers auf? e) Was kostet die Umwicklung (Aufstellung einer Kostenberechnung)? 23

Aufgabe Nr. 2: Ein Drehstrommotor 7,5 kW, 10,2 PS, 1440 n soll eine Transmission antreiben. Die Rieitienscheibenmaße des Motors sind: 200 mm Durdimesser, 120 mm Breite. Frage: Wie groß muß der Scheibendurchmesser der Transmission sein, wenn die Drehzahl derselben 260 in der Minute betragen soll? Aufgabe Nr. 3: Ein Gleichstrommotor Fabrikat A. E. G. Type EG 50, 1200 n, 220 Volt, 5 PS, 3,7 kW, 20 Amp. soll mit einer Kreiselpumpe von 1500 n direkt gekuppelt und für diesen Zweck umgewickelt werden. Die vorgefundenen Daten sind folgende: Anker: 33 Nuten, Nutenschritt 1 : 9, 4polig, Formspulenwicklung — Dreifachspulen, je Nute 24 Leiter = 48 Drähte, Draht 1,1 mm 0 , 2 Drähte parallel, Reihenwicklung, Kollektor = 99 Lamellen, Kollektorschritt 1—50. Feldmagnete: 4 Spulen in Serie, je Spule 3300 Windungen, Draht 0,6 mm 0 . Drahtquerschnitt im Anker = 0,95 qmm, „ Feld = 0,2827 „ . Fragen: a) Wie ist die Umwicklung durchzuführen? b) Welche Wickeldaten erhält der Anker? c) Welche Wickeldaten erhält das Magnetfeld? d) Welche ungefähre Leistung gibt der Motor bei 1500 n ab? e) Welchen Vollaststrom nimmt der Motor bei dieser höheren Leistung auf? f) Was muß mit dem .Leistungsschild des Motors gemäß REM (Regeln für Bewertung und Prüfung elektrischer Maschinen) geschehen? Aufgabe Nr. 4: Ein Drehstrommotor 4 kW, 5,5 PS, 380/220 Volt, 1450 n, 8,8/15 Amp. Läuferspannung = 120 Volt, dessen Ständer neugewickelt worden ist, zeigt auf dem Prüfstand folgende Fehlererscheinungen: 1. Der Leerlaufstrom ist auffällig gering. 24

2. Der Läufer fällt schon bei geringer Belastung außer Tritt und bleibt stehen. Windungs-, Lagen- oder Eisenschlui3 liegt nicht vor. 3. Die Läuferspannung bei Stillstand beträgt nur ca. 60 Volt. Die Wickeldaten sind folgende: a) Ständer: 48Nuten, 4polig, je Nute 52Drähte, Draht 1,3mm , 2 • Bw., je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung bei 380 Volt. b) Läufer: 60 Nuten, je Nute 7 Drähte, Draht 2,5 mm 0 , 2 • Bw., je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung. Drahtquerschnitt im Ständer = ca. 1,33 qmm. Fragen: a) Wo liegt die Ursache der Fehlererscheinung? b) Der Ständer soll gemäß obiger Angaben bei Nennlast und 380 Volt, 8,8 Amp. aufnehmen. Ist der Drahtquerschnitt im Ständer hierfür ausreichend? c) Wie stark muß der Querschnitt des Drahtes für die Ständerwicklung sein, wenn eine spezifische Strombelastung von 3,3 Amp. je qmm zugelassen ist? d) Welche Änderungen müssen vorgenommen werden, damit sowohl der richtige Leiterquerschnitt im Ständer als auch die richtige Läuferspannung von ca. 120 Volt erreicht wird? Aufgabe Nr. 5: Ein 4poliger Gleichstrom • Nebenschlußmotor 4 kW, 5,5 PS, 1450 n, 22 Amp. besitzt 4 Magnetspulen, wovon jede einen Ohmschen Widerstand von 32,5 Ohm hat. Fragen: a) Wie groß ist der totale Widerstand des Magnetfeldes? b) Welcher Nebenschlußstrom tritt bei 220 Volt Netzspannung auf? c) Wieviel Widerstand muß vor das Magnetfeld geschaltet werden, um den Nebenschlußstrom auf Vi des ursprünglichen Wertes herabzusetzen? d) Wieviel Prozent des schildmäßigen Nennstromes beträgt ungefähr der Magnetstrom eines Nebenschlußmotors (im vorliegenden Falle? % von 22 Amp.)?

25

Aufgabe Nr. 6: Die Leistungsmessung eines Drehstrommotors mit Hilfe einer Bremsscheibe und Gewichte ergab folgende Werte: Spannung = 380 Volt, Wattaufnahme Hebelarm der Bremsscheibe Belastungsgewicht Stromaufnahme Drehzahl

= = — = =

8800 Watt, 0,5 m, 10 kg, 15,5 Amp., 1440 n.

Fragen: a) Welche Leistung wurde von dem Motor abgegeben? b) Welchen Wirkungsgrad hat der Motor? c) Welchen Leistungsfaktor hat der Motor?

III. Lösung

der schriftlichen

Prüfungsaufgaben-Beispiele

Aufgabe Nr. 1: a) Das Verhältnis der beiden Spannungen 216 und 380 Volt zueinander ist = 280 : 216 = rund 1,76. Demnach muß die vorgefundene Leiterzahl des Ständers für 380 Volt mit 1,76 multipliziert werden: 10 • 1,76 = rund 18 Leiter je Nute. Der Leiterquerschnitt muß durch 1,76 geteilt werden. Dieser beträgt bisher 2 • 3,46 = 6,92 qmm, muß also für 380 Volt 6,92 : 1,76 = rund 3,93 qmm betragen. Die Schaltung wird bei 380 Volt: je Phase 2 Gruppen in Serie, Sternschaltung. b) Die Läuferwicklung bleibt unverändert. c) Bei 380 Volt tritt ein Vollaststrom von ca. 26 : 1,76 = 14,77 Amp. und bei 220 Volt = 14,77 • 1,73 = 25,55 Amp. auf. d) Die ungefähre Schleifringspannung ergibt sich aus dem Verhältnis der totalen Leiterzahl im Ständer und Läufer, bezogen auf die Ständerspannung Die Leiterzahl im Ständer wird = 48 • 18 = 864 „ Läufer „ = 36 • 7 = 252

26

Das Verhältnis der Leiterzahlen zueinander ist 864 : 252 = 3,42. Demnach beträgt die Läuferspannung bei Stillstand etwa 380 : 3,42 = 111 Volt. e) Die Kosten der Umwicklung des Ständers betragen: Werkstoffe: 16 kg Dynamodraht 1,5 kg Isolierlack Preßsp an, Ölleinen, Jakonettband Löt- und Kleinmaterial

24,00 2,60 2,00 1,00

DM DM DM DM

29,60 DM Produktive Löhne: Wickel- und Schaltarbeit (20 St.) Montage und Prüfarbeiten (6 Std.)

20,00 DM 6,00 DM 26,00 DM

Geschäftsunkosten: 150 % auf die produktiven Löhne Gestehungskosten: Werkstoffe Löhne Generalien

39,00 DM 29,60 DM 26,00 DM 39,00 DM 94,60 DM

zuzüglich Unternehmergewinn Gestehungskosten

=

15 %

der 14,19 DM 108,79 DM

Aufgabe Nr. 2: Der Scheibendurchmesser der Transmission ergibt sich aus: Motorienriemenscheibendurchmesser • Ankerdrehzahl Drehzahl der Transmission Demnach: 200 • 1440 260

= 1170 mm. 27

Wegen des Riemenschlupfes 1070 mm gewählt.

wird ein Durchmesser von etwa

Aufgabe Nr. 3: a) Durch die Umwicklung des Ankers ,und zwar durch Herabsetzung der Leiterzahl im Anker und entsprechender Verstärkung des Leiterquerschnittes. Wickel- und Kollektorschritt wird beibehalten. b) Die Herabsetzung der Ankerleiter geschieht im Verhältnis der Drehzahlen 1200 : 1500 zueinander. Dieses Verhältnis ist = 0,8. Demnach entfallen je Nute 0,8 • 24-Leiter = 19,2 Leiter. Bei Dreifachspulen muß die totale Leiterzahl je Nute auf 18 reduziert werden. Je Nute demnach 18 Leiter. Der vorgefundene Drahtquerschnitt zu verstärken. Bei 1200 n betrug 2 • 0,95 = 1,90 qmm. Bei 1500 n 1,90 : 0,8 = 2,37 qmm. Bei 2 Drähten Wickel- und Kollektorschritt bleiben

ist in demselben Verhältnis der totale Leiterquerschnitt beträgt der Leiterquerschnitt parallel 2,37 : 2 = 1,18 qmm. unverändert.

c) Die Magnetwickeldaten bleiben unverändert. d) Die Leistung des Motors erhöht sich im Verhältnis der Drehzahlsteigerung auf 5 : 0,8 = ca. 6,25 PS oder 1500 : 1200 = 1,25 • 5 PS = 6,25 PS. e) Der Vollaststrom erhöht sich im gleichen Verhältnis wie die Drehzahlsteigerung. Demnach beträgt derselbe bei 6,25 PS 20 • 1,25 = 25 Amp. f) Gemäß REM § 84 muß neben dem Ursprungsleistungsschild ein Leistungsschild angebracht werden, welches den Namen der ändernden Firma, die neuen Angaben der Maschine nach § 80 REM und die Jahreszahl der Änderung enthält.

28

Aufgabe Nr. 4: a) Die Leiterzahl im Ständer ist doppelt so groß als dieselbe sein muß, wenn die Läuferspannung von 120 Volt bei Stillstand des Läufers eintreten soll. Hierdurch ist der Magnetisierungs- und Leerlaufstrom zu gering. Der Motor ist zu weich und kann seine Nennleistung nicht abgeben. b) Der Drahtquerschnitt von 1,33 qmm reicht für die Nennleistung des Motors nicht aus. c) der Leiterquerschnitt muß 8,8 Amp. : 3,3 Amp. = 2,66 qmm betragen. d) Die zwei zu einer Phase gehörenden Gruppen müssen parallel geschaltet werden. Damit wird die Leiterzahl im Ständer auf Vi des Wertes herabgesetzt und der Leiterquerschnitt verdoppelt. Gleichzeitig wird das Übersetzungsverhältnis der Leiterzahlen im Ständer und Läufer entsprechend geändert und die Läuferspannung auf den Nennwert 120 Volt heraufgesetzt. Der Leerlaufstrom erreicht seinen Normalwert (ca. 25—331A % des Nennstromes).

Aufgabe Nr. 5: a) Der totale Widerstand des Magnetfeldes ist = 4 • 34,37 137,48 Ohm.

=

b) Der Nebenschlußstrom ist = 220 : 137,48 = 1,6 Amp. c) Es muß ein Widerstand von 137,48 Ohm in den Nebenschlußkreis eingeschaltet werden, damit der Nebenschlußstrom auf 0,8 Amp. herabgesetzt wird. 137,48 + 137,48 = 274,96 Ohm, 220 : 274,96 =

rund 0,8 Amp.

d) Der Nebenschlußstrom beträgt in der Regel ca. 5—7 % des Nennstromes. Im vorliegenden Falle etwa 7,4 %. 20

Aufgabe Nr. 6: a) Die Leistung in PS ergibt sich aus der Formel: P • r • n 716 Dieselbe beträgt daher 10 • 0,5 • 1440 716

= 10,0 PS.

b) Der Wirkungsgrad ergibt sich aus der Beziehung: abgegebene Leistung zur aufgenommenen Leistung 10 PS = 7360 Watt Demnach: 7360 Watt 8800 Watt

= 0,836 = 83,6 %.

c) Der Leistungsfaktor ergibt sich aus: Volt ..Amp. • 1,73 Wattaufnahme

IV. Mündliche a)

380 • 15,5 . 1,73 8800

= 0,86.

Prüfungsaufgaben-Beispiele

Elektromaschinenbau

1. Was versteht man unter Kurzschlußspannung bei einem Transformator und wie wird dieselbe gemessen? 2. Was versteht man unter Amperewindungen? 3. Mit welcher ungefähren Prüfspannung muß nach den REM § 39 der Ständer eines normalen offenen 5-PS-Drehstrommotors 380 Volt auf Isolationsfestigkeit geprüft werden? 4. Wie groß ist die Zahl der parallelgeschalteten Stromzweige bei einer 4poligen Gleichstromanker - Schleifen - (Parallel-)Wicklung? 5. Was tritt ein, wenn bei einem Drehstrommotor etwa durch Abdrehen des Läufers der Luftspalt vergrößert wird?

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6. Wodurch kann man den Leerlaufström eines Drehstrommotors herabsetzen? b) M e ß k u n d e 1. Welche elektrischen Meßinstrumente braucht man bei einer Drehstrommotor-Leistungsmessung? 2. Woraus besteht ein Spannungswandler und zu welchem Zweck wird derselbe benutzt? 8. Mit welchen elektrischen Meßinstrumenten kann Leistungsaufnahme eines Gleichstrommotors messen?

man

die

4. Wie kann man die Temperaturen der Wicklungen an einer elektrischen Maschine messen? 5. Wie kann man den Olimschen Widerstand der Nebenschlußwicklung eines Gleichstrommotors bestimmen? 6. Welche Art Meßinstrumente kann man nur für Gleichstrommessungen verwenden? V. Lösung der mündlichen

Prüfungsaufgaben-Beispiele

a) E l e k t r o m a s c h i n e n b a u 1. Die Amperewindungen sind das Produkt aus Ampere- mal Windungszahl. 2. Unter Kurzschlußspannung bei einem Transformator versteht man diejenige Spannung, an welcher die Primärwicklung angelegt werden muß, damit in der kurzgeschlossenen Sekundärwicklung der auf dem Leistungsschild Vermerkte Nennstrom fließt. Man mißt die Kurzschlußspannung, indem man die Sekundärwicklung über ein Amperemeter kurzschließt und die der Primärwicklung zugeführte Spannung allmählich so lange erhöht, bis das Amperemeter in der Sekundärwicklung den Nennstrom anzeigt. Das Verhältnis der Prüfspannung zur Nennspannung, in Prozente ausgedrückt, ergibt die sogenannte Kurzschlußspannung. 3. Mit etwa 1500 Volt. 4. Die Zahl ist = 4.

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5. Der Motor wird in der Regel unbrauchbar, weil die Werte Leistung, Leistungsfaktor und Wirkungsgrad durch Vergrößerung des Luftspaltes herabgesetzt werden. 6. Durch Erhöhung der Leiterzahl im Ständer und durch Verkleinerung des Luftspaltes kann man den Leerlaufstrom herabsetzen. Indessen sind hier Grenzen gesetzt. b) M e ß k u n d e 1. Für die Leistungsmessung an einem Drehstrommotor sind folgende Meßinstrumente erforderlich: Wattmeter, Wattmeter-Umschalter, Voltmeter, Amperemeter, Drehzahlmesser. 2. Ein Spannimgswandler ist ein kleiner Einphasen-Wechselstromtransformator, mit dessen Hilfe die Hochspannung in die Meßspannung (in der Regel 110 Volt) umgewandelt wird. 3. Mit einem Volt- und einem Amperemeter kann man Leistungsaufnahme eines Gleichstrommotors messen.

die

4. Mit Hilfe von Thermometern, die mit Stanniol umwickelt, sorgfältig an die Wicklung gelegt werden. Durch Messung der Widerstandszunahme einer erwärmten Wicklung kann man ebenfalls die Temperatur derselben bestimmen. 5. Man legt die Wicklung an eine Gleichspannung und stellt die Stromaufnahme derselben fest. Der Widerstand ergibt sich an Hand dieser Meßwerte nach dem Ohmschen Gesetz aus: Widerstand =

Spannung Strom

6. Die Drehspulinstrumente können nur für Gleichstrommessungen verwendet werden.

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Schulungsaufgaben I. Mündliche

Fachprüfung

a) E l e k t r o t e c h n i k u n d E l e k t r o m a s c h i n e n b a u ( A n k e r w i c k e l e ij 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

13. 14. 15. 16. 17. 18.

Was ist ein Kilowatt? Was versteht man unter „Wirkungsgrad"? Was versteht man unter „Leistungsiaktor"? Was versteht man unter „Kurzschlußstrom" bei einem Drehstrommotor und wie wird derselbe gemessen? Was versteht man unter „Kurzschlußspannung" bei einem Transformator und wie wird dieselbe gemessen? Was versteht man unter „Nennleistung"? Was versteht man unter „scheinbare Leistung"? Welche Kühlmittel werden bei elektrischen Maschinen ange wandt? Welche Temperatur darf die Ständerwicklung eines normalen Drehstrommotors 5,5 kW erreichen? Was versteht man unter „Grenzerwärmung" bei Wicklungen an elektrischen Maschinen? Was versteht man unter „Grenztemperatur" bei Wicklungen an elektrischen Maschinen? Mit welcher Spannung muß die Ständerwicklung eines normalen Drehstrommotors 500 Volt, 5,5 kW auf Isolationsfestigkeit geprüft werden? Wo sind Angaben über die Prüfspannungen zu finden? Nach welchen Grundsätzen erfolgen allgemein die Prüfungen und Bewertungen elektrischer Maschinen? Was versteht man unter „Ampere-Windungen"? Welche Vorschriften bestehen hinsichtlich des Leistungsschildes, wenn elektrische Maschinen umgewickelt werden? Wieviel Watt ist = PS?Wie groß ist die Zahl der parallelen Stromzweige bei einer 4poligen Gleichstromankei-Schleifenwicklung?

3 R a s k o p , Meisterprüfung.

38

19. Wie groß ist die Zahl der parallelen Stromzweige bei einer mehrpoligen Reihenwicklung? 20. Wie groß ist die Zahl der parallelen Stromzweige bei einer mehrpoligen Reihen-Parallelwicklung? 21. Welche Voraussetzungen müssen für das Parallelarbeiten von Transformatoren erfüllt sein? 22. Wodurch unterscheidet sich ein Drehstrom-Synchronmotor von einem Drehstrom-Asynchronmotor? 23. Was versteht man unter einem „kompensierten Drehstrommotor"? 24. Was tritt ein, wenn man bei einem Drehstromtransformator die in Sternschaltung ausgeführte Sekundärwicklung in eine Zickzackschaltung umändert? 25. In welcher Weise muß bei einem Transformator die Windungszahl geändert werden, wenn die bei Stern/Sternschaltung erzielte Sekundärspannung bei Stern/Zickzackschaltung erzielt werden soll? 26. Woraus besteht ein Drehtransformator (Aufbau desselben)? 27. Welchem Zweck dient ein Drehtransformator? 28. Was versteht man unter Träufelwicklung bei Drehstrommotoren? 29. Welche Vor- und Nachteile hat die Träufelwicklung? 30. Was versteht man unter einem Transformator in „Sparschaltung"? 31. Welche Vorteile bietet der Spartransformator? 32. Was ist ein Einanker-Umformer? 33. Was ist ein Einanker-Sparumformer? 34. Welche Isolierstoffe werden in der Ankerwickelei verwendet? 35. Welche Ansprüche werden an Isolierstoffe gestellt? 36. Worin unterscheiden sich ofentrocknende und lufttrocknende Lacke? 37. Welche von diesen beiden Sorten ist nach Möglichkeit vorzuziehen? 38. Wie soll die Imprägnierung eines neugewickelten Gleichstromankers vor sich gehen?

34

39. Auf welche Ursachen kann die Funkenbildung bei Gleichstrommaschinen beruhen? 40. 1 Welche Mittel können zur Beseitigung der Funkenbildung angewandt werden? 41. Was tritt ein, wenn bei einem Drehstrommotor der Luftspalt vergrößert wird? 42. Auf welche Ursachen kann ein schlechter Anlauf des Käfigläufers eines Drehstrommotors zurückgeführt werden? 43. Welche Mittel können zur Verbesserung des Anlaufes eines Käfigläufers angewandt werden? 44. Was tritt ein, wenn der Luftspalt zwischen Anker- und Magnetfeld eines Gleichstrom-Nebenschlußmotors vergrößert wird? 45. Desgleichen verkleinert wird? 46. Auf welche Ursachen kann das „Heulen" eines Drehstrom-Kurzschlußänkermotors zurückgeiührt werden? 47. Welche Mittel können zur Beseitigung des „Heulens" angewandt werden? 48. Auf welche Ursachen können starke Vibrationen ortsfest montierter Elektromaschinen zurückgeführt werden? 49. Wieviel Prozent des Nennstromes beträgt in der Regel der Leerlaufstrom bei normalen Drehstrommotoren (von — bis %)? 50. Wodurch kann man den Leerlauf ström eines Drehstrommotors herabsetzen? 51. Mit welchen Mitteln kann man den Leistungsfaktor bei einem Drehstrommotor verbessern? 52. Was versteht man unter Doppelnutmotoren (Drehstrommotoren)? 53. Zu welchem Zweck werden Doppel- bzw. Mehrnutmotoren hergestellt? 54. Was ist eine Gleichstrom-Dreileitermaschine und aus welchem Grunde werden solche Maschinen hergestellt? 55. Was versteht man unter einer Zusatzdynamo und zu welchem Zweck werden solche Maschinen hergestellt? 56. Durch Anwendung welcher Mittel kann man die Drehzahl des Ankers bei einem Gleichstrommotor erhöhen? 57. Welches sind die elektrischen Maßeinheiten? i«

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58. Was versteht man unter „spezifischer Widerstand" eines metallischen Leiters? 59. Wie groß ist der spezifische Widerstand von Kupfer? 60. Wie lautet das „Ohmsche Gesetz"? 61. Welche Maschinenarten gibt es für Gleichstrombetrieb? 62. Welche Maschinenarten gibt es für Wechsel' bzw. Drehstrombetrieb? 63. Welche Eigenschaften hat ein Gleichstrom - Hauptschlußmotor? 64. Welche Eigenschaften hat ein Gleichstrom - Nebenschlußmotor? 65. Welche Eigenschaften hat ein Gleichstrom-Doppelschlußmotor? 66. Was versteht man unter einem polums9haltbaren DrehstromAsynchronmotor und zu welchem Zweck werden solche Motoren hergestellt? 67. Was versteht man unter einem „Universalmotor"? 68. Wie verhält sich die Leistungsabgabe eines Universalmotors, wenn derselbe mit Einphasen-Wechselstrom gespeist wird? 69. Was versteht man unter einem „Einphasen-Wechselstrom-Anwurfmotor"? 70. Kann man einen normalen Drehstrommotor als EinphasenWechselstrommotor verwenden? 71. Wie verhält sich die Leistungsabgabe, wenn ein Drehstrommotor als Einphasenmotor verwendet wird? 72. Was versteht man unter einem „Frequenzumformer"? 73. Wie verhält sich ein Drehstrommotor für 50 Hertz, wenn derselbe mit 25 Hertz betrieben wird? 74. Bei welchem Drehstrommotor läßt sich die Drehzahl des Läufers verlustlos regulieren? 75. Auf welche Weise kann man einen normalen Drehstrom-Schleifringläufermotor als Periodenumformer (Frequenzumformer) verwenden? 76. Wovon ist die Läuferdrehzahl eines Drehstrom - Asyonchronmotors abhängig? b) G e s c h ä f t l i c h e s 77. Welche Garantiezeit wird in der Regel bei Lieferung fabrikneuer Elektromaschinen eingeräumt? 78. Welche bei neugewickelten Maschinen? 36

79. Von welchen Lieferungen ist Umsatzsteuer zu zahlen? 80. Wann haben Lieferungsbedingungen Rechtsverbindlichkeit? 81. Welche Bücher muß der selbständige Elektro-MaschinenbauerMeister führen? 82. Was hat der Elektro-Maschinenbauer-Meister zu tun, wenn er sein Geschäft eröffnet? 83. Wie stellt er fest, ob das Geschäft im abgelaufenen Jahr vorwärts gekommen ist, oder zurückgegangen ist? 84. Was versteht man unter Geschäftsunkosten? 85. Aus welchen Faktoren setzt sich die Kalkulation (Kostenberechnung) einer Arbeitsleistung zusammen? 86. Was versteht man unter „produktive Löhne" und was unter „unproduktive Löhne"? 87. Was ist ein Wechsel? 88. Welche Hauptarten von Wechseln gibt es? 89. Welche Angaben muß ein Wechsel enthalten? 90. WTann muß ein Wechsel vorgezeigt werden? c) 91. 92. 93. 94. 95. 96. 97. 98. 99. 100. 101. 102. 103. 104.

Gewerbewesen

Welches ist die gesetzliche Organisationsform im Handwerk? Was versteht man unter einer Pflichtinnung? Was ist eine Handwerkskammer? Was versteht man unter der Handwerksrolle? Was hat die Handwerkskammer für Aufgaben? Wer darf Lehrlinge halten und wer darf diese anleiten? Ist der Lehrling verpflichtet, die Fach- oder Fortbildungsschule zu besuchen? Was muß bei Einstellung eines Lehrlings besonders beachtet werden? Wieviel Lehrlinge dürfen gehalten werden? Wie lange währt die Lehrzeit im Regelfall? Muß ein schriftlicher Lehrvertrag zwischen Handwerksmeister und Lehrling abgeschlossen werden? Muß der Lehrherr dem Lehrling nach beendeter Lehre ein Zeugnis ausstellen? Was muß dieses Zeugnis enthalten? Wer darf den Titel „Elektro-Maschinenbauer-Meister" führen? 37

II. Schriftliche

Fachprüfung

1. Es ist eine Kalkulation (Kostenvoranschlag) für die Neuwicklung eines Drehstrom-Ständerb 20 PS, 14,5 kW, 3 8 0 / 2 2 0 Volt, 1000 n, normale, offene Ausführung, Einlegewicklung (Baujahr 1928) aufzustellen. Kupfergewicht: 26 kg Draht 2 • 2,5 mm 0. 2. Für einen Drehstrommotor 15 kW, 3 8 0 / 2 2 0 Volt, 1450 n Fabrikat Bergmann sind die Wickeldaten für den Ständer zu errechnen. Angaben: a) Ständer: 36 Nuten, Draht 3,1 mm 0, 2 . Bw. b) Läufer: 60 Nuten, je Nute 2 Stäbe, Sternschaltung, Stabquerschnitt 3,0 • 8,5 mm, Stabwicklung. Läuferspannung = 76 Volt, Läuferstrom = 120 Amp. Frage: Wieviel Drähte müssen je Ständernute bei Sternschaltung 380 Volt eingewickelt werden? 3. Ein Gleichstrommotor 5 PS, 220 Volt 4 polig, 1200 n soll auf 1500 n umgewickelt werden. Angaben (1200 n): Anker 41 Nuten, 4polig, Reihenwicklung, 123 Teilspulen, je Nute 18 Drähte, Draht 1,6 mm 0 , Kollektorschritt 1 : 62, Wickelschritt 1 : 1 1 . Frage: a) Welche Wickeldaten muß der Anker erhalten, damit die Drehzahl 1500 n erreicht wird? b) Welche Leistung hat der Motor bei 1500 n. 4. Ein Kollektor soll neu belegt werden. Angaben:

Größter Außendurchmesser = 160 mm

Innendurchmesser = 85 mm Länge = 110 mm 99 Lamellen, Mikanit-Isolation 0,35 mm stark. Die angegebenen Maße enthalten die Zugabe für Bearbeitung. Frage: Welche Lamellenmaße müssen dem Kupferwörk aufgegeben werden?

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5. Ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor 5,5 kW, 7,5 PS 440 Volt 4polig, 1400 n soll für eine Ankerdrehzahl von 950 umgewickelt werden. Angaben (1400 n): Anker 33 Nuten, 131 Teilspulen, Kollektorschritt 1 : 66, Wickelschritt 1 : 9, je Nute 32 Drähte, Draht 1,5 mm 0 . Frage: a) Welche Wickeldaten muß der Anker erhalten, damit derselbe eine Drehzahl von 950 n erhält? b) Welche Leistung kann der Motor bei 950 n abgeben? 6. Ein Drehstrom-Transformator mit Luftkühlung 50 kW, 5190/250 Volt, Stern/Sternschaltung soll für 3000/250 Volt Dreieck-Sternschaltung hergestellt werden. Angaben bei 5190/250 Volt: P r i m ä r : Je Kern 800 Windungen, Draht 2,4 mm 0 , Sternschaltung S e k u n d ä r : Je Kern 41 Windungen, Draht 6,75 . 12 mm Flachdraht. Frage: a) Welche Wickeldaten muß der Transformator für 3000/250 Volt Dreieck-Sternschaltung erhalten? *) b) Die Kurzschlußspannung des Transformators beträgt 66 Volt, welcher Wert in Prozent muß auf dem Leistungsschild vermerkt werden? 7. Ein Gleichstrommotor 1 PS, 440 Volt, 2,3 Amp. soll einen Vollastanlasser erhalten. Angaben: Ankerwiderstand und Bürstenübergangsstand beträgt 17,66 Ohm. Frage: a) Welchen Ohmschen Widerstand muß der Anlasser erhalten, damit im Augenblick des Einschaltens durch den Anker ein Strom von 2,3 Amp. fließt? *) Dieselben wie bisher

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8. Zu einem Drehstrommotor SSW Type R 184 g—1000, 380/220 Volt, 950 n, 30 kW, 40,8 PS soll ein Anlasser für Vollast bestellt werden. Angaben: S t ä n d e r : 54 Nuten, je Nute 27 Drähte, Draht 2,5 mm 0 , je Phase 3 Gruppen parallel, Sternschaltung bei 380 Volt. L ä u f e r : 90 Nuten, Stabwicklung, 180 Stäbe 10 • 3 mm. Stromaufnahme des Ständers bei Vollast = 56,5 Amp. Frage: a) Welche Läuferspannung und welcher Läuferstrom muß der Anlasserfabrik aufgegeben werden? b) Diese Daten sind an Hand der vorstehenden Angaben zu errechnen. 9. Eine Gleichstrom - Nebenschlußmaschine, deren Anker eine Spolige Sdileifen-(Parallel-)Wicklung besitzt, soll hinter dem Kollektor Ausgleichverbindungen erhalten. Angaben: Der Anker hat 64 Nuten, der Kollektor 178 Lamellen, die Ankerwicklung ist 8polig. Der Querschnitt eines Ankerleiters beträgt 30 qrnm. Fragen: a) b) c) d)

Welchen Ausgleichschritt erhalten die Verbindungen? Wieviel Ausgleichverbindungen müssen angebracht werden? Welchen Querschnitt müssen die Verbindungen haben? Mit welcher Lamelle muß z. B. Lamelle 1 verbunden werden? 10. Ein Gleichstrom-Nebenschlußmotor 6 polig, 220 Volt, soll einen Vorschaltwiderstand in den Magnetstromkreis erhalten. Angaben: a) Widerstand einer Magnetspule = 57,6 Ohm. b) Der Nebenschlußstrom soll um 50 % herabgesetzt werden. c) Betriebsspannung = 220 Volt. Fragen: a) Wie hoch ist der Gesamtwiderstand aller Magnetspulen? b) Welcher Strom tritt in der Magnetwicklung auf, wenn diese an 220 Volt angeschlossen wird? 40

c) Welcher Widerstand muß in den Magnetstromkreis eingeschaltet werden, damit der Nebenschlußstrom auf die Hälfte des Normalwertes fällt? 11. Ein Drehstrommotor 7,5 PS, 5,52 kW, 380/220 Volt, 570 n soll für eine Betriebsspannung von 500 Volt umgewickelt werden. Angaben für 380/220 Volt: a) S t ä n d e r 60 Nuten, lOpolig, 15 Gruppen total, je Nute 17 Drähte, Draht 1,9 mm 0 , je Phase 5 Gruppen in Serie, Sternschaltung bei 380 Volt. Drahtquerschnitt im Ständer = 2,84 qmm. b) L ä u f e r : 90 Nuten, je Nute 5 Drähte, Draht 2,8 mm 0 , je Phase 5 Gruppen in Serie, Sternschaltung. Fragen: a) Wieviel Leiter (Drähte) entfallen bei 500 Volt auf jede Ständernute? b) Welcher Leiterquerschnitt kommt für die Ständerwicklung in Frage? c) Welche Spannung tritt bei Stillstand des Läufers zwischen 2 Schleifringen auf? d) Wie groß wird diese Läuferspannung, wenn die Läuferwicklung anstatt in Stern, in Dreieck geschaltet wird? 12. Es ist ein Kostenanschlag für die Neuwicklung des Motors zu Ziffer 11 anzufertigen. Angaben: Kupfergewicht im Ständer — 18,5 kg, „ im Läufer = 14,0 kg13. Ein 15-kVA-Transformator mit ölkühlung, 3000/120 Volt, 3/72,3 Amp. Stern/Sternschaltung soll für 10 000/400 Volt Stern/Sternschaltung umgewickelt werden. Angaben: a) P r i m ä r : Je Kern 349 Windungen, Draht 1,6 mm 0 , = 2,01 qmm, b) S e k u n d ä r : Je Kern 57 Windungen, Draht 10 • 4,8 mm °/o = 48 qmm. Fragen: a) Welche Wickeldaten muß der Transformator für 10 000/400 Volt Stern/Sternschaltung erhalten? 41

b) Welche Ströme treten bei 10 000 Volt primär und 400 Volt sekundär auf? 14. Ein Gleichstrommotor 17 PS, 1000 n, 440 Volt, Fabrikat AEG., Type EHG soll auf 220 Volt 1250 n, 4polig umgewickelt werden. Angaben für 440 Volt: A n k e r : 47 Nuten, 187 Teilspulen, Kollektor 187 Lamellen, Reihenwicklung. Kollektorschritt 1 : 94, Wickelschritt 1 : 12. Je Nute 24 Leiter, Draht 1,4 mm 0 , 2 Drähte parallel. F e 1 d : Je Spule 6700 Windungen, Draht 0,65 mm 0 . Fragen: a) Welche Wickeldaten muß der Anker für 220 Volt 1250 n erhalten, wenn Reihenwicklung beibehalten wird? b) Welche Änderungen sind am Magnetfeld vorzunehmen, damit dieses an 220 Volt angeschlossen werden kann und die Amperewindungen des Magnetfeldes unverändert bleiben? 15. Es ist eine Kostenberechnung für die Neuwicklung zu Ziffer 14 aufzustellen. Angaben: Kupfergewicht Anker = 12,4 kg, Feld = 27,0 kg. 16. Ein Drehstrommotor Fabrikat SSW, Type R 81 n—1500 380/220 Volt, 11,8/20,5 Amp. wird ohne Ständerwicklung zur Neuwicklung des Ständers eingeliefert. Angaben: S t ä n d e r : 48 Nuten, Nutenmaße 26,5 . 9 - 7 mm, 4polig. ' L ä u f e r : 60 Nuten, je Nute 7 Drähte, Draht 2,5 mm 0 , je Phase 2 Gruppen in Serie. Sternschaltung. Läuferspannung = 148 Volt, Läuferstrom = 25 Amp. Fragen: a) Welche Leiterzahl je Nute muß der Ständer erhalten, wenn im Ständer je Phase 2 Gruppen parallel geschaltet werden sollen? b) Welche Drahtstärke erhält die Ständerwicklung? 17. Kostenanschlag. Es ist ein Kostenanschlag über die Neuwicklung eines Ständers für einen 10-PS-Drehstrommotor 380/220 Volt, 1500 n anzufertigen. 42

17a. Eine Transmissionswelle soll durch einen Elektromotor angetrieben werden. a) Die Drehzahl des Motors ist 1500 n. b) Der Durchmesser der Motoren-Riemenscheibe ist 175 mm. c) Die Transmissionswelle soll 180 Umdr. i. d. Min. machen. Frage: Welchen Durchmesser muß die Transmissions-Riemenscheibe haben, damit diese eine Drehzahl von 180 i. d. Min. erhält? 18. Es soll ein Kollektor neu belegt und hierzu die Lamellenmasse bestimmt werden. a) Innendurchmesser des Kollektors 100 mm. b) Größter Außendurchmesser des Kollektors 198 mm. c) Lamellenzahl = 131. d) Stärke der Mikanitsegmente 0,5 mm. e) Totale Länge des Kollektors 120 mm. Die vorstehenden Maße zu a, b und e enthalten bereits eine Rearbeitungszugabe von 3 mm. Frage: Welche Maße müssen dem Kupferwerk aufgegeben werden? 19- Re.i einer Gleichstrom-Nebenanschlußmaschine Fabr. Sachsenwerk, Fabr. S 175, 17,5 kW, 220 Volt, 1180 n, 4 polig, verbrannten wiederholt sämtliche Nebenschlußspulen, und zwar gleichmäßig. Der Anker der Maschine, die als Motor verwendet wird, ist mit einem Ventilationsflügel ausgerüstet. Die Original-Wickeldaten der Feldspulen sind von der Herstellerin mit: 1500 Windungen je Spule, Draht 1,2 mm C, umsp. 1,35 mm P angegeben worden und nach diesen Wickeldaten sind die Feldspulen sorgtältig hergestellt worden. Trotzdem sind die Spulen bereits zweimal verbrannt. Die mittlere Länge einer Windung der Nebenschlußspulen beträgt 0,65 m. Fragen: a) Auf welche Ursachen kann das Verbrennen der Magnetspulen zurückgeführt werden? b) Welcher Nebenschlußstrom tritt auf, wenn jede Spule 1500 Windungen 1,2 mm 0 (1,131 qmm Querschnitt) besitzt und die mittlere Windungslänge 0,65 m beträgt? c) Wie hoch ist die spezifische Relastung (Amp./qmm) des Magnetdrahtes? •13

d) Wie kann der Mangel, nämlich das Verbrennen der Magnetspulen, behoben werden? Anmerkung: Die Maschine ist von der Herstellerin als „Dynamo" geliefert worden. Hierauf beziehen sich auch die Daten des Leistungsschildes. Später wurde dieselbe als Motor in Betrieb genommen. 20. Eine 4polige Gleichstrom-Nebenschlußmaschine, deren Anker Schleifenwickiung (Parallelwicklung) besitzt, soll Ausgleichsverbindungen erhalten, weil am Kollektor starke Funkenbildung auftritt. Kollektor: 40 Lamellen. Querschnitt des Ankerdrahtes = 2,84 qmm. Fragen: Welchen Ausgleichsschritt erhalten die Verbindungen? Wieviel Ausgleichsverbindungen müssen angebracht werden? Welchen Qüerschnitt müssen die Verbindungen erhalten? Mit welcher Lamelle muß z. B. die Lamelle 1 verbunden werden? 21. Eine Magnetspule hat eine gestreckte Drahtlänge von 972 m. Der Drahtquerschnitt beträgt 1,13 qmm, der spezifische Widerstand von Kupfer ist = 0,02.

a) b) c) d)

Fragen: a) Wie groß ist der Widerstand der Spule in Ohm? b) Welcher Strom fließt in der Spule, wenn dieselbe an Gleichstrom 18 Volt angeschlossen wird? Anmerkung zu a: Der Widerstand ergibt sich aus der Formel: Widerstand =

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Länge • Materialkonstante Querschnitt

Kalkulation I. Ermittlung der Geschäftsunkosten

(Generalien)

Unter Geschäftsunkosten versteht man allgemein diejenigen Ausgaben, die notwendigerweise zur Erhaltung und Fortführung des Geschäftes gemacht werden müssen, dem Kunden aber nicht als Arbeitsleistung in Rechnung gestellt werden können. Die wichtigsten Ausgaben sind: Miete, Heizung, Beleuchtung der Werkstatt und Büroräume, Fernsprechgebühren, Portoausgaben, Frachten, Rollspesen usw. Propaganda (Plakate, Kalender, • Werbebriefe und Postkarten, Inserate). Geschäftspapiere (Briefbogen, Umschläge, Rechnungen, Quittungen, Frachtbriefe usw.). Steuern (Gewerbe-, Umsatz-, Grundstückssteuer usw.). Autounkosten (Steuer, Benzin, öl, Garage, Instandsetzung). Unproduktive Löhne (Gehälter für Büroangestellte, Vertreter usw.). Fachverbands- und Innungsbeiträge. Fachliteratur. Wirtschafts- und Spezialabgaben. Fehl- und Nacharbeiten (Garantiearbeiten). Versicherungsprämien (Unfall-, Haftpflicht-, Feuer-, Transport usw.). Reisespesen, Provisionen. Zinszahlungen aus Betriebskapital. Abschreibungen. Alle diese Ausgaben müssen durch Einnahmen gedeckt, also anteilig auf die tatsächlich ausgeführten und dem Kunden in Rechnung gestellten Arbeitsleistungen umgelegt werden- Dies geschieht wie folgt: Nach Ablauf eines Geschäftsjahres werden an Hand der Bücher und sonstigen Unterlagen, etwa gemäß der vorstehenden Aufstellung, die tatsächlichen verausgabten Geschäftsunkosten ermitteltDieser Endsumme werden die im gleichen Zeitabschnitt gezahlten produktiven Löhne, d. h. diejenigen Löhne, die den Kunden in Rechnung gestellt worden 45

sind, gegenübergestellt und das Verhältnis dieser beiden Summen zueinander, in Prozent ausgedrückt, ermittelt.

Beispiel Geschäftsunkosten im Jahre 1944

.

Gezahlte produktive Löhne .

.

DM 6500,00

.

DM . 6500,00

Dann müssen 100 % auf die produktiven Löhne aufgeschlagen werden, um die Geschäftsunkosten zu decken. Der Unkostenzuschlag würde im vorstehenden Beispiel also 100 % betragen. Für die Ermittelung des Unkostenzuschlages sind also nicht die tatsächlich gemäß Lohnbuch gezahlten Löhne, sondern nur die produktiven Löhne maßgebend.

II. Die

Gestehungskosten

Die Gestehungskosten setzen sich zusammen aus: a) Materialkosten, b) produktive Löhne, c) Geschäftsunkostenzuschlag. Unter a werden die tatsächlichen Werkstoffkosten — ohne irgendwelche Aufschläge eingesetzt. Unter b nur die Löhne, die gemäß Arbeitszettel zur Herstellung des Arbeitsstückes aufgewendet worden sind. Unter c wird der errechnete Unkostenzuschlag eingesetzt:

Beispiel In einer Instandsetzungswerkstatt elektrischer Maschinen ist gemäß Aufstellung der Unkostenzuschlag mit 150 °/o ermittelt worden. Dieser Satz ist für das laufende Geschäftsjahr gültig, sofern keine einschneidenden Änderungen in dem laufenden Geschäftsjahr eintreten. Dann betragen z- B- die Gestehungskosten für einen 5,5 PS Drehstromständer 1500 n, 380/220 Volt, normale, offene Ausführung: 46-

1. M a t e r i a l : 12 kg Dynamodraht 1,8 mm 0 , 2 • Bw 1 kg Isolierlack Preßspan, ölleinen, Jakonettband . . . Löt- und Kleinmaterial

.

.

.

M. M. M. M.

.

12,00 1,75 1,20 0,60

M. 15,55 2. L ö h n e : Wickelarbeit (14 Std. ä M- 1,00) Montage- und Prüfarbeiten (-3 Std. ä M. 1,00) .

.

.

.

M. 14,00 M. 3,00 M. 17,00

3. G e n e r a l i e n : 150 % auf die produktiven Löhne

M. 25,00

Gestehungskosten Material • Löhne Geschäftsunkosten

M. 15,75 M. 17,00 M. 15,50 Gestehungskosten: M. 58,05 III.

Unternehmergewinn

In den vorstehenden Gestehungskosten sind sämtliche Geschäftsunkosten enthalten. Auf diese ist nunmehr der Unternehmergewinn in Anrechnung zu bringen, und zwar beträgt dieser etwa 10—15 % der Gestehungskosten. Im vorliegenden Falle würden also 15 % von M. 58,05 = M. 8,11 zu den Gestehungskosten addiert werden, so daß sich ein Rechnungswert von M. 58,05 M. 8,11 M. 66,16 ergibt. Hiervon wäre noch der Wert des aus der alten Wicklung gewonnenen Kupfers abzusetzen (ca. 10 kg ä 20 Pf. = M. 2,00), so daß der endgültige Rechnungswert M. 64,16 beträgt. 47

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